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1989—2018年长江中下游地区粮食作物生产水足迹演变特征及影响因素

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应用生态学报 2025年

作者：孟庆好张瑛汝艳石峻侥何峰张男刘立军张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

长江中下游地区是中国重要的粮食生产基地，其对维护国家粮食安全发挥着举足轻重的作用。本研究基于1989—2018年农业生产及气象数据，针对长江中下游地区6省3种主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）的生产水足迹进行全面分析。结果表明：... 详细信息

长江中下游地区是中国重要的粮食生产基地，其对维护国家粮食安全发挥着举足轻重的作用。本研究基于1989—2018年农业生产及气象数据，针对长江中下游地区6省3种主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）的生产水足迹进行全面分析。结果表明：研究期间，6省水稻在单产、播种面积和总产方面始终居于首位，其生产水足迹也最高，平均为588.6×108m3，而小麦和玉米的生产水足迹相对较低。在单位产量水足迹方面，6省的小麦均最高，平均为8.8 m3·kg-1，其次是玉米，水稻最低。在单位面积水足迹方面，3种作物表现相近，总体均呈下降趋势。研究区3种粮食作物总生产水足迹明显下降，从1989年的1000.79×108m3下降到2018年的281.34×108m3，其中，浙江、湖北、安徽作物生产水足迹较低。从水足迹构成来看，蓝水足迹占比最高，绿水次之，灰水最低，分别为50.1%、39.6%、10.3%。模型分析表明，经济效应、技术效应、粮食种植面积和日平均日照时数对作物生产水足迹影响较大，其中，技术效应为负向影响，其他因素为正向。本研究提出了降低生产水足迹的策略，包括推广节水灌溉技术、建设水利工程、提升肥料和农药利用效率、种植高水分利用效率品种以及制定相关政策。本研究揭示了长江中下游地区粮食作物生产水足迹变化趋势，识别了影响水足迹的关键因素，可为制定节水农业技术和水资源管理策略提供科学依据。

关键词：主粮作物水足迹农业用水长江中下游地区

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增施硫肥对成熟期糯玉米产量和品质的影响

玉米科学 2025年

作者：蒋晨炀梁毓文李薇王玉茹郭剑陆大雷李广浩江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学农学院

肥料均衡施用是玉米高产优质高效栽培的重要措施。本试验以京科糯2000(JKN2000)和苏玉糯5号(SYN5)为材料，大田条件下设正常施肥水平(N)和正常施肥下增施硫肥(N+S)两个施肥处理，研究增施硫肥对成熟期糯玉米产量和品质的影响。结果表明... 详细信息

肥料均衡施用是玉米高产优质高效栽培的重要措施。本试验以京科糯2000(JKN2000)和苏玉糯5号(SYN5)为材料，大田条件下设正常施肥水平(N)和正常施肥下增施硫肥(N+S)两个施肥处理，研究增施硫肥对成熟期糯玉米产量和品质的影响。结果表明，JKN2000和SYN5籽粒产量对增施硫肥响应一致，均呈显著增加的趋势，分别增产15.0%和19.1%(p<0.01)。增施硫肥显著增加成熟期糯玉米的干物质和氮、硫元素积累。与N处理相比，N+S处理下JKN2000干物质积累量、氮素和硫素积累量分别增加9.1%、33.6%和31.5%，SYN5分别增加11.7%、29.8%和41.1%，且差异显著。增施硫肥处理下JKN2000和SYN5的氮收获指数分别提高3.2%和3.7%(p<0.05)，氮肥偏生产力提高14.9%和19.4%(p<0.01)。糊化和热力学特征值对增施硫肥的响应不同品种间存在差异。SYN5的峰值黏度和崩解值高于JKN2000，JKN2000较SYN5淀粉热焓值和回生热焓值低，回生值高。增施硫肥显著提高了JKN2000淀粉的峰值黏度和崩解值，而SYN5的糊化特征值均有所降低。增施硫肥处理下苏玉糯5号和京科糯2000淀粉的回生热焓值分别降低9.2%和30.2%(p<0.01)，回生值降低1.8%和7.1%(p<0.01)。本试验结果表明，在合理施肥的基础上增施硫肥，不仅能提高糯玉米籽粒产量和氮肥利用率，而且能有效调优糯玉米糊化特性和热力学特性。

关键词：增施硫肥糯玉米产量糊化特性热力学特性

磷钾肥施用策略对稻茬中强筋小麦籽粒产量、品质及养分吸收的影响

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植物营养与肥料学报 2025年第02期 254-266页

作者：唐滢柯葛雨洋周吉鑫白杨李春燕朱敏朱新开丁锦峰郭文善江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心/扬州大学农学院江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学扬州市气象局

【目的】探究秸秆还田条件下，磷钾肥用量和施用模式对稻茬中强筋小麦产量与品质的调控效应，为小麦优质高产栽培提供养分管理技术支撑。【方法】2022—2023年在江苏省江都区进行小麦田间试验，种植制度为稻麦轮作，稻麦秸秆全部还田。... 详细信息

【目的】探究秸秆还田条件下，磷钾肥用量和施用模式对稻茬中强筋小麦产量与品质的调控效应，为小麦优质高产栽培提供养分管理技术支撑。【方法】2022—2023年在江苏省江都区进行小麦田间试验，种植制度为稻麦轮作，稻麦秸秆全部还田。以中强筋品种扬麦39为材料，施氮量均为N 240 kg/hm2，设置磷钾肥全量单施、全量配施、半量配施、基追分施，以及施用不同类型肥料等9个处理，在开花前、后期，取样分析氮磷钾含量，小麦收获后，调查籽粒产量，分析营养品质与加工品质及籽粒氮、磷、钾素含量。【结果】与不施磷钾肥对照相比，所有8个磷钾肥处理均不同程度地提高了籽粒产量、品质和氮磷钾积累量，且不同施肥模式间差异明显。全量磷钾肥（P2O5120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2）基追各半处理的增产幅度最高，且用单质磷钾肥处理与复合肥处理的增产效果没有显著差异，分别为61%、65%；其次为一次性基施全量磷钾肥，再次为全量磷肥单独基施和半量磷钾肥配合基施，全量钾肥基施和半量磷钾肥配合追施的增产效果最低。从品质看，全量磷钾肥配合基追各半的两个处理，其籽粒蛋白质、湿面筋、硬度和沉降值均显著高于其他处理，谷蛋白与醇溶蛋白比值较高，且复合肥处理的蛋白质含量还显著高于单质磷钾肥全量配合基施。两个全量磷钾肥基追分施处理的花前、花后氮积累量，花前氮素的转移量，花前磷钾素的积累量和转移量均高于其他处理，其次是全量磷钾基施处理，半量磷钾配合处理促进养分吸收运转的效果低于全量磷处理。一次性基施钾肥能够显著提升钾素积累量。【结论】强筋小麦的优质高产依赖于充足的磷肥供应，全量磷钾肥一半在播种前基施，一半在拔节期追施，最有利于提升小麦氮、磷、钾营养元素的吸收与转运，并在增加籽粒产量和总蛋白量的同时，提高谷蛋白和醇溶蛋白比例，进而提高面粉的湿面筋含量以及面粉硬度、沉降值。同样施肥量和施肥方法下，复合肥的效果优于单质肥料。

关键词：中强筋小麦磷肥钾肥产量品质

盐胁迫下喷施外源γ-氨基丁酸对不同耐盐性水稻生长及产量的影响

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中国稻米 2025年第02期 35-42页

作者：束晨晨周天阳顾逸彪崔瑞龙刘畅顾骏飞江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学农学院

为探究喷施外源γ-氨基丁酸（GABA）对不同耐盐性水稻品种产量及生理性状的影响，以耐盐品种连鉴5号和盐敏感品种连粳7号为试验材料，在0.2%（2 g/kg）的盐胁迫下，设置3个不同浓度的外源GABA喷施处理（50μmol/L、100μmol/L、150μmo... 详细信息

为探究喷施外源γ-氨基丁酸（GABA）对不同耐盐性水稻品种产量及生理性状的影响，以耐盐品种连鉴5号和盐敏感品种连粳7号为试验材料，在0.2%（2 g/kg）的盐胁迫下，设置3个不同浓度的外源GABA喷施处理（50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L），以喷施清水为对照进行研究。结果表明，喷施外源GABA能减轻盐分对水稻生长的抑制作用，其中以150μM的GABA喷施处理效果佳。与盐敏感品种相比，耐盐品种在喷施外源GABA后表现出更显著的改善效果，具体表现为叶面积更大，叶绿素a和b的含量、SPAD值及光合速率更高。此外，耐盐品种还表现出更高的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，更高的钾（K+）含量以及更低的钠（Na+）含量，同时内源GABA和脱落酸（ABA）含量也有所提升。综上所述，喷施外源GABA能够提高盐胁迫下耐盐水稻品种的内源GABA和ABA含量，从而保障了光合作用能力、抗氧化酶活性以及离子平衡，维持了水稻较佳的农艺性状，最终提升产量。

关键词：水稻外源GABA 盐胁迫农艺性状生理特性产量

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缩节胺运筹对小麦后直播棉株型的调控效应

中国农业大学学报 2025年第2期30卷 28-39页

作者：李涵佳芮秋治陈媛陈源张祥陈德华扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为探究小麦后直播皮棉产量1500 kg/hm^(2)以上的合理群体株型及缩节胺运筹方式,2020—2021年于扬州大学实验农场以‘中棉425’为材料,设计缩节胺施用量0(A_(1))、180(A_(2))、360(A3)g/hm^(2)共3个水平,施用时期盛蕾期+初花期(施用比例1... 详细信息

为探究小麦后直播皮棉产量1500 kg/hm^(2)以上的合理群体株型及缩节胺运筹方式,2020—2021年于扬州大学实验农场以‘中棉425’为材料,设计缩节胺施用量0(A_(1))、180(A_(2))、360(A3)g/hm^(2)共3个水平,施用时期盛蕾期+初花期(施用比例1∶2,B_(1))、盛蕾期+初花期+盛花期(施用比例1∶2∶3,B_(2))共2个运筹方式,同时设初花期施用缩节胺120 g/hm^(2)(常规施用方式)为对照(CK),测定株高、主茎节间长度、果节间长度、果枝向值、叶倾角和节枝比等株型指标,分析其与皮棉产量的相关性。结果表明:缩节胺运筹对小麦后直播棉的株型、成铃、产量均有显著影响(P<0.05)。与CK相比,A_(2)B_(1)和A_(2)B_(2)的株高、主茎节间长度和果节间长度均显著降低,而果枝向值、叶倾角和节枝比则显著增加(P<0.05)。A_(2)B_(1)的皮棉产量在2020和2021年分别达到1628.04、2085.02 kg/hm^(2),相较于CK分别升高4.9%和14.1%(P<0.05);A_(2)B_(2)的2年皮棉产量分别达到1553.97、1999.97 kg/hm^(2),相较CK分别升高6.4%和11.0%(P<0.05)。综上,于盛蕾期+初花期施用缩节胺180 g/hm^(2)(A_(2)B_(1))或盛蕾期+初花期+盛花期施用缩节胺180 g/hm^(2)(A_(2)B_(2))可构建株高范围在60.63~77.80 cm、主茎节间长度在4.2~6.0 cm、果节间长度在3.9~6.3 cm、果枝向值为36.4~40.8、叶倾角为45.0~46.7°、节枝比为3.1~3.6的棉株高效株型,有利于长江中下游棉区小麦后直播棉实现集中成铃,便于机械采收,并能获得高产。

关键词：小麦后直播棉产量集中成铃株型

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38份鲜食蚕豆材料产量与食味品质的聚类分析

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扬州大学学报(农业与生命科学版) 2025年第01期 31-36+51页

作者：杜嘉宁时心语赵子胥周富琴陈媛陈德华张祥扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心

为筛选适宜长江中下游地区种植的高产优质鲜食蚕豆材料，2022-2023年于扬州大学农学院试验田以38份鲜食蚕豆材料为研究对象，测定其产量及食味品质并进行聚类分析。结果表明：不同蚕豆材料间产量与食味品质差异明显，其中产量变异系数30... 详细信息

为筛选适宜长江中下游地区种植的高产优质鲜食蚕豆材料，2022-2023年于扬州大学农学院试验田以38份鲜食蚕豆材料为研究对象，测定其产量及食味品质并进行聚类分析。结果表明：不同蚕豆材料间产量与食味品质差异明显，其中产量变异系数30.66%,食味品质综合评价得分变异系数12.52%,甜味指标对食味品质综合评价得分起决定作用。经系统聚类法可将38份材料划分为4类，即产量一般且食味品质综合评价得分较低(类群Ⅰ)、产量较高而食味品质综合评价得分表现较好(类群Ⅱ)、产量较高而食味品质表现一般(类群Ⅲ)、产量较低而食味品质综合评价得分表现较好(类群Ⅳ)。其中类群Ⅱ中的慈溪地方种、潼阳地方种及东台地方种与扬州地方种杂交所得选育种等3份材料的产量与食味品质综合评价得分表现最为突出，可作为本地区鲜食蚕豆高产优质生产的材料。

关键词：蚕豆种质资源产量食味品质聚类分析

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小麦整合化无人化丰产栽培的特征与技术途径

中国农业科学 2025年第05期 864-876页

作者：张洪程邢志鹏张瑞宏单翔奚小波程爽翁文安胡群崔培媛魏海燕扬州大学水稻产业工程技术研究院/扬州大学江苏省作物栽培生理重点实验室/扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学机械工程学院/扬州大学江苏省现代农机农艺融合技术工程中心

【目的】为创新小麦绿色丰产优质高效的无人化栽培技术体系提供理论和技术支撑。【方法】笔者团队根据土地流转与规模化经营加速、从事农业生产的劳动力不断减少、种田方式要求更为高效舒适的形势，通过“农艺-农机-农智”融合研究，研... 详细信息

【目的】为创新小麦绿色丰产优质高效的无人化栽培技术体系提供理论和技术支撑。【方法】笔者团队根据土地流转与规模化经营加速、从事农业生产的劳动力不断减少、种田方式要求更为高效舒适的形势，通过“农艺-农机-农智”融合研究，研创了小麦整合化无人化栽培技术，即运用新技术、新产品、新装备，进行小麦全程生产农事操作的简化整合，以最少的作业次数、用最少的机具和无人化作业，完成小麦生产。在探索性试验的基础上，于2019—2020、2020—2021和2021—2022年度在江苏省盐城市大中农场，设置小麦整合化无人化栽培技术（IU）处理和试验区小麦常规全程机械化丰产栽培技术（CK）处理，研究不同处理间小麦产量形成特征及差异，分析小麦整合化无人化栽培的丰产特征，进而提出无人化栽培技术途径。【结果】IU处理较CK处理提高小麦产量3.0%—5.9%，部分品种和生长季下处理间差异显著。在产量构成上，穗数表现为IU>CK（部分品种和生长季下处理间差异显著），穗粒数为IU>CK(P>0.05)，总实粒数为IU>CK(PCK（部分品种和生长季下处理间差异显著），为IU处理增产奠定物质基础。总结了所创建的整合化无人化栽培途径及基本技术，从整合化、无人化、“农艺-农机-农智”融合度、关键栽培技术、综合评价等方面进行了小麦整合化无人化栽培发展的若干讨论。【结论】小麦整合化无人化栽培与试验区小麦常规全程机械化丰产栽培的产量相当或显著增加，可以较少的机力人力投入与无人化作业实现小麦丰产栽培，是农业现代化生产发展的有效途径，未来应加强多方面协同创新与投入，以加快该技术的优化熟化和大面积示范推广。

关键词：小麦整合化栽培无人化栽培产量技术途径

灌浆前期低温弱光复合处理对水稻产量和品质的影响

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作物学报 2025年第2期51卷 405-417页

作者：胡雅杰郭靖豪丛舒敏蔡沁徐益孙亮郭保卫邢志鹏杨文飞张洪程扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所江苏淮安223001

以软米粳稻南粳9108和常规粳稻淮稻5号为供试材料,通过人工气候室设置梯度温度模拟水稻灌浆前期(齐穗至穗后20d)温度动态递减变化,设置灌浆前期动态低温和低温弱光处理,并以室外温光作为对照(CK),研究灌浆前期低温弱光对水稻产量及其构... 详细信息

以软米粳稻南粳9108和常规粳稻淮稻5号为供试材料,通过人工气候室设置梯度温度模拟水稻灌浆前期(齐穗至穗后20d)温度动态递减变化,设置灌浆前期动态低温和低温弱光处理,并以室外温光作为对照(CK),研究灌浆前期低温弱光对水稻产量及其构成、干物质生产和稻米品质的影响。结果表明:与CK相比,灌浆前期低温和低温弱光处理均降低水稻产量,低温弱光处理减产显著。灌浆前期低温弱光处理降低结实率和千粒重导致减产;低温处理降低结实率,而千粒重有所增加。与CK相比,灌浆前期低温和低温弱光处理均降低水稻成熟期干物质重和穗部干重,叶和茎鞘干物质积累量较高;倒一叶、倒二叶和倒三叶SPAD值均呈上升趋势,表现为低温弱光>低温>CK;剑叶的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先增加后降低趋势,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈增加,丙二醛(MDA)含量和H_(2)O_(2)含量较高。就稻米品质而言,与CK相比,灌浆前期低温处理下稻米加工品质和外观品质变优,而低温弱光处理下稻米加工品质变劣。与CK相比,灌浆前期低温处理下直链淀粉含量增加,胶稠度下降,蛋白质含量降低,食味值降低;而低温弱光处理下直链淀粉含量降低,胶稠度下降,蛋白质含量增加,食味值降低。因此,灌浆前期低温和低温弱光均降低稻米食味品质。

关键词：水稻灌浆前期低温弱光产量品质

有机肥与缓释肥配施对小麦产量及土壤碳储量和温室气体排放的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：徐昊周吉鑫唐滢柯李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%... 详细信息

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%缓释肥（3/7MN）、20%有机肥+80%缓释肥（2/8MN）、100%缓释肥（0/10N）],同时设置5∶1∶2∶2（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）施用常规尿素处理（CK）和有机肥100%基施处理（10/0M）处理,分析相同施氮水平下有机肥与缓释肥不同配施比例及氮肥运筹模式对小麦产量、土壤生化性质及温室气体排放强度的影响。结果表明,在不同施肥模式下小麦产量表现为M2>CK>M1>10/0M,以M2模式的3/7MN处理增产效果最好。在相同施肥模式下,随有机肥配施比例的提高,土壤有机质、总碳含量呈先增后减趋势,土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量呈先减后增趋势,其中M2模式下3/7MN处理对土壤养分含量的提高效果显著。缓释肥二次施用条件下3/7MN处理的土壤蔗糖酶、脲酶活性、微生物碳氮含量均最高,2/8MN处理的土壤过氧化氢酶活性最高。不同施肥模式下土壤CO2累积排放量表现为10/0M>M1>M2>CK,N2O累积排放量表现为M1>CK>10/0M>M2。与CK相比,缓释肥二次施用能有效降低全球增温潜势,降幅为4.22%。小麦收获后土壤有机碳储量较播前增加9.88%～30.17%,其中缓释肥分施处理较缓释肥一次性基施处理对土壤固碳的影响更为显著。因此,在缓释肥二次施用模式基础上配施20%～30%有机肥,可提升土壤生化性能,促进土壤碳库存,减少温室气体排放,提高小麦籽粒产量。

关键词：小麦有机肥与缓释肥配施比例土壤养分籽粒产量 CO2、N2O排放增温潜势